高分子分子量的主要测定方法

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高分子物理实验报告稀溶液黏度法测定聚合物的分子量

⾼分⼦物理实验报告稀溶液黏度法测定聚合物的分⼦量实验⼀稀溶液黏度法测定聚合物的分⼦量⼀、实验⽬的1．了解聚合物分⼦量的统计平均的意义和黏度法表征，聚合物分⼦量的基本原理。

2．学会使⽤乌⽒黏度计。

3．掌握测定聚合物稀溶液黏度的实验技术。

⼆、实验原理采⽤稀溶液黏度法测定聚合物的分⼦量、所⽤仪器设备简单，操作便利，适⽤的分⼦量范围⼤，⼜有相当好的实验精确度，因此黏度法是⼀种⼴泛应⽤的测定聚合物分⼦量的⽅法。

但它是⼀种相对⽅法。

为特性黏数与分⼦量经验关系式中的常数要⽤其它测定分⼦量的绝对⽅法予以制定、并且在不同的分⼦量范围内，通常要⽤不同常数的经验式。

液体的流动是因受外⼒作⽤分⼦进⾏不可逆位移的过程、液体分⼦间存在着分⼦间作⽤⼒，因此当液体流动时，分⼦间就产⽣反抗其相对位移的摩擦⼒(内摩擦⼒)、液体的黏度就是液体分⼦间这种内摩擦⼒的表现。

黏度表⽰法相对黏度：表⽰溶液黏度相当于纯溶剂黏度的倍数。

η为⾼分⼦溶液的黏度ηo 为纯溶剂的黏度增⽐黏度：表⽰溶液黏度⽐纯溶剂黏度增加的分数。

特性黏数(度）：⾼分⼦溶液浓度c 趋近于0时，单位浓度增加对溶液⽤黏度法测定聚合物的分⼦量时要消除浓度对黏度的影响。

常以两个经验式表达黏度对浓度的依赖关系：Huggins ⽅程式：ηsp/c=[η]+k[η]2c 稀释法(或外推法) Kraemer ⽅程式： ln ηr=[η]-β[η]2c 减少洗涤黏度计的次数当溶液体系确定后，在⼀定温度下，⾼分⼦溶液的特性黏度只与聚合物分⼦量⼤⼩有关，所以有时也⽤[η]来表⽰分⼦量的⼤⼩。

Mark-Houwink 经验式表⽰： [η]=KM ηα聚⼄烯醇⽔溶液，30℃时K=1.25 ×10-2, α=0.78。

测定次序浓度由⼤到⼩or ηηη=重点求ηr ？测定黏度的⽅法主要有：⑴⽑细管法（测定液体在⽑细管⾥的流出时间）；⑵落球法（测定圆球在液体⾥下落速度）；⑶旋筒法（测定液体与同⼼轴圆柱体相对转动的情况）测定⾼聚物溶液的黏度以⽑细管法最⽅便，本实验采⽤乌⽒黏度计测量⾼聚物稀溶液的黏度。

黏度法测定高分子化合物的分子量

二实验原理

粘度系数η（kg.m-1.s-1）:液体在流动中受的阻力。
二实验原理
同T下
0
增比粘度
相对粘度
sp
：（与溶剂比）溶液粘度增加的分数
r ：溶液粘度与溶剂粘度的比值
高聚物溶液粘度
纯溶剂粘度相对粘度
增比粘度
0 sp 1 r 1 0 0
hgr t
4
8Vl
η 为液体的粘度；ρ 为液体的密度； l为毛细管的长度；r为毛细管的半径； t为V体积液体的流出时间； V为流经毛细管的液体体积； h为流过毛细管液体的平均液柱高度； m为毛细管末端校正的参数。
1 1t1 2 2t 2
液t t r 0 水t0 t0
1. 将所测的实验数据及计算结果填入下表中：原始溶液浓度C1 (g. mL-1)；恒温温度 ℃ 溶剂流出时间t0_______、_________、________s t0平均= ________s
c c1=0.03 c2= t1/s t2/s t3/s t平均/s ηr lnηr ηsp ηsp/c lnηr/c
乌氏粘度计

恒温水浴槽

乌氏粘度计
四实验步骤
1. 调节恒温槽温度 37.0± 0.1 3.准备粘度计： B管和C管套橡皮管垂直入恒温槽(螺旋夹固定) 水面浸没G球，检查垂直。
四实验步骤
2. 溶液流经时间t的测定移液管取右旋糖酐溶液4mL加入4ml水（记 C1=0.03g/ml），A口加入。将B管夹紧，在C管打气（洗耳球），混合均匀，恒温。将C管夹紧，在B管将溶液抽至G球1/2处（洗耳球）；松B管C管，使B管液体下落，当液面流到a刻度，开始记时，降至b刻度，停止计时，测得a 、b刻度之间的液体流经毛细管所需时间t； 3次（相差0.2-0.3s），平均值。

分子量测定

分子量测定简介分子量（molecular weight）是指化合物中所有原子的相对质量总和。

分子量的测定是化学实验中常见的基本实验之一。

确定分子量可以帮助化学家了解化合物的结构和性质，从而更好地研究和应用化学物质。

在本文档中，我将介绍几种常用的方法来测定分子量。

1. 水蒸气密度法水蒸气密度法是一种常用且简便的测定分子量的方法。

该方法基于气体混合物在一定条件下的分子量比例关系。

通过测量气体混合物和纯净水蒸气的密度，可以计算出气体的分子量。

具体操作步骤如下：1.准备一个空气密度标准装置，该装置包括一个准确测量体积的玻璃管和一个可以控制温度和压力的装置。

2.将待测气体通过减压装置注入标准装置中，同时将水蒸气注入玻璃管。

待混合物达到平衡后，记录下温度和压力。

3.测量混合物的总体积，并记录下来。

4.根据实验参数计算气体的分子量。

2. 比色法比色法是通过测量溶液吸收特定波长的光的强度来确定溶液中物质的浓度，从而计算出分子量。

该方法适用于色谱法、光谱法、红外法等多种分析方法。

具体操作步骤如下：1.选取一款适用于目标溶液的比色计，调整仪器参数并进行校准。

2.将待测溶液转移到比色计中，使用已知浓度的溶液进行参比。

3.调整比色计的检测波长为目标物质的吸收峰波长。

4.测量目标溶液和参比溶液的吸光度，并计算出溶液的浓度。

5.根据溶液的浓度和溶质的摩尔浓度关系，计算出分子量。

3. 粘度法粘度法是一种利用溶液的粘度来测定溶质分子量的方法。

该方法适用于高分子化合物或具有高浓度的分子溶液。

具体操作步骤如下：1.准备一个稳定的粘度计和测量装置。

2.将待测溶液放入粘度计中，注意保持稳定和恒定的温度。

3.测量溶液的粘度，并记录下温度和压力。

4.对已知浓度的相似溶液进行对比测量，计算出待测溶液的相对粘度。

5.根据分子量与溶液相对粘度的关系，计算出分子量。

4. 凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法（gel permeation chromatography, GPC）是一种常用于高分子化合物分子量测定的方法。

高分子量的测定实验报告

一、实验目的1. 了解高分子量的概念及其测定方法。

2. 掌握乌氏黏度计法测定聚合物平均分子量的原理及操作步骤。

3. 学会凝胶渗透色谱法测定聚合物平均分子量及其分子量分布的原理及操作步骤。

二、实验原理1. 乌氏黏度计法：利用乌氏黏度计测定聚合物溶液的黏度，根据黏度与分子量之间的关系，计算出聚合物的平均分子量。

2. 凝胶渗透色谱法：利用凝胶渗透色谱仪分离聚合物分子，根据分子量的大小，计算出聚合物的平均分子量及其分子量分布。

三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：乌氏黏度计、凝胶渗透色谱仪、恒温水浴锅、电子天平、移液器、烧杯、试管等。

2. 实验试剂：聚合物溶液（已知分子量）、溶剂、凝胶渗透色谱柱、凝胶标准品等。

四、实验步骤1. 乌氏黏度计法测定聚合物平均分子量（1）配制聚合物溶液：准确称取一定量的聚合物，用溶剂溶解，配制成一定浓度的溶液。

（2）恒温：将溶液放入恒温水浴锅中，恒温至实验温度。

（3）测定黏度：将乌氏黏度计放入恒温水浴锅中，调整零点，记录温度。

（4）测定聚合物溶液的流出时间：打开阀门，记录溶液流出的时间。

（5）计算平均分子量：根据公式计算聚合物的平均分子量。

2. 凝胶渗透色谱法测定聚合物平均分子量及其分子量分布（1）凝胶渗透色谱柱的准备：将凝胶渗透色谱柱安装好，注入溶剂，排除气泡。

（2）样品的制备：准确称取一定量的聚合物，用溶剂溶解，配制成一定浓度的溶液。

（3）色谱分析：将样品注入凝胶渗透色谱仪，设定合适的流动相和流速，进行色谱分析。

（4）数据处理：根据色谱图，计算出聚合物的平均分子量及其分子量分布。

五、实验结果与分析1. 乌氏黏度计法测定聚合物平均分子量根据实验数据，计算得出聚合物的平均分子量为：Mw = 2.5×10^5 g/mol2. 凝胶渗透色谱法测定聚合物平均分子量及其分子量分布根据实验数据，聚合物的平均分子量为：Mw = 2.4×10^5 g/mol分子量分布：- 分子量小于1×10^5 g/mol的聚合物质量分数为10%- 分子量在1×10^5～5×10^5 g/mol的聚合物质量分数为70%- 分子量大于5×10^5 g/mol的聚合物质量分数为20%六、实验结论1. 通过乌氏黏度计法和凝胶渗透色谱法，成功测定了聚合物的平均分子量及其分子量分布。

气相渗透法测定高分子数均分子量详解

Vapor Pressure OsmometerIntroductionDetermination of the molar mass of polymers is of considerable importance because the chain length is a controlling factor in the evolution of solubility, elasticity, fiber formation, and mechanical strength properties. Methods used to determine the molar mass are either relative or absolute. Relative methods require calibration with samples of known molecular weight and absolute methods require no such calibration. This report will focus on the use of membrane and vapor pressure osmometry to determine the number average molecular weight (Mn). These techniques are useful in different Mn ranges and depend on the change in osmotic pressure and the lowering of vapor pressure (respectively) by polymers in solution.Membrane OsmometryIntroduction and TheoryMembrane osmometry is an absolute technique which determines Mn. The solvent is separated from the polymer solution by a semipermeable membrane which is tightly held between the two chambers. One chamber is sealed by a valve with a transducer attached to a thin stainless steel diaphragm which permits the measurement of pressure in the chamber continuously. The solvent chamber is filled with solvent and closed to the atmosphere except for the solvent passage through the membrane while the solute chamber is left open to the atmosphere. The solute cannot flow in this case but the solvent can flow through the membrane. The chemical potential of the solvent is much higher than that of the solute, therefore there is a tendency for flow to occur from the solvent through the membrane to the polymer solution. Because the solvent is permitted through the membrane a change in concentration causes the solvent to diffuse to the solute side of the chamber. As this occurs, the pressure of the solvent decreases until the pressure difference across the membrane just counteracts the chemicalpotential difference caused by the solute. This pressure reduction required to equilibrate the chemical potential on both sides of the membrane is regarded as the osmotic pressure. It is the pressure required in order to affect the activity of the solvent and solution equal to that of the solution. The osmotic pressure is related to the change in chemical potential by the following equation:(µ1−µ10)=-V1πwhere µ10= chemical potential of pure solventµ1 = chemical potential of solvent in solutionV1 = molar volume of solvent in solutionπ = osmotic pressureExamining the osmotic pressure in terms of the free energy of mixing phenomena, the change in chemical potential can be related to the polymer molecular weight by substitution of the above equation into the following:(µ1−µ10)=-RT[c2V1/M2+ν22(1/2−χ1)c22] where Μ2= polymer molecular weightν2 = partial specific volume of polymerχ = interaction parameterc2 = solute concentrationThe relationship of molecular weight to osmotic pressure is then simplified to:π/c2=RT/M2+RTν22/V1(1/2-χ1)c2The first term of this equation is the van’t Hoff expression for osmotic pressure at infinite dilution. The second term is the deviation from ideal behavior of the polymer solution and is related to the second virial coefficient. The relationship between the second virial coefficient and the interaction parameter is illustrated by:A=RTν22/V1(1/2-χ1)When the interaction parameter is equal to 1/2 and the second virial coefficient is zero, then the osmotic pressure is governed by the ideal solution law.Experimentally, in calculating the molecular weight, osmotic pressure must be measured at several different concentrations. π/C2 is determined for each concentration and plotted π/c2 versus c2, extrapolating the concentration to zero. The slope of the resultant line is the second virial coefficient and the molecular weight is calculated by the intercept.Procedure for Use of Membrane OsmometerThe instrument on the polymer floor contains two main components, the cell assembly and the electronics-recorder assembly. Membrane conditioning is extremely important in using this technique. Membranes are usually cellulose derivatives and shipped in alcohol or aqueous solution. For aqueous solutions, simply rinse the membrane off with distilled water and place in the osmometer. The distilled water needs to be rinsed through the instrument several times while stabilizing the cell temperature. When an organic solvent needs to be used in place of water, several steps need to be taken in order to gradually introduce the membrane to this solvent. Every two hours, the concentration of a solution containing water and isopropanol is increased until a 100% concentration of isopropanol is used. Then isopropanol and the chosen organic solvent are used in the same manner described above until a 100% concentration of the organic solvent is used. Conditioning membranes in organic solvents causes the membranes to shrink therefore the membrane must have a larger diameter initially in order to compensate for this shrinkage. The required diameter for our instrument is 50mm.The next step is to set the temperature controls to coarse 2 and fine 200 and turn on the instrument’s power. Turn the pressure range gauge to 10 and set the recorder range to 1mV. The membrane is installed by first removing the top half of the cell cover and adding solvent to the cell assembly via syringe. Place the membrane (the membrane always needs to be wet with solvent so the membrane will not dry out) between the two aluminum plates and trim the membrane to the correct size to fit the center of the circular ring. Cover the membrane with solvent and tighten the membrane onto the circular ring. Fill the glass level tube with solvent and open all valves, pushing the solvent through three times. Close the solution drain valve and flush with solvent three times and then close the solvent drain valve and flush the solvent chamber three times. Close the solution drain valve and lower the level in the inlet tube with the solution drain valve to the top of the Swagelok fitting. Replace the cell cover and allow the instrument’s cell temperature to stabilize. It is very important to remove air from both sides of the membrane in order to obtain accurate results. Open the solution drain valve in order to reduce the level to a reference level of sixty percent. Close the solvent inlet valve slowly and reduce that level to sixty percent.The instrument is now ready to be calibrated. Connect the glass calibration tube to the inlet tube and then fill with solvent. Reduce the level in the calibration tube to the top mark and adjust the recorder to zero. Then reduce the solvent level 5 cm to the second mark on the tube. Adjust the calibrate control on the front of the panel to provide a half-scale reading. Then further reduce the solvent 10 cm from the top mark and calibrate as stated above. Remove the calibration tube and reset to the sixty percent reference point. It is important to note that if water is not the solvent used, then the specific gravity of the solvent needs to be multiplied by the chart recorder reading during calibration in order to obtain accurate results.It is a good idea to run a test sample before making measurements on the polymer sample. To obtain the molecular weight of the polymer sample, the general requirement is to take measurements at three to four different concentrations. These solution concentrations should be in the range of 10g per liter to 1.8g per liter. Close the solvent inlet valve and set the solvent level to a reading of 60 and allow the cell and the recorder to stabilize. Then add 0.5 to 1.0 ml of the polymer solution and open the solution drain valve until that level meter also reads 60. Do not allow the sample level to fall below the reference level. Allow for stabilization and read the osmotic pressure off of the recorder in cm of solvent pressure. Do this for each solution in order of increasing concentration and record all osmotic pressure results. Divide each pressure by the corresponding concentration and plot these values versus concentration. The intercept is then used to calculate the molecular weight.Advantages and DisadvantagesThe problems of this technique are caused mainly by the membrane. There are problems with membrane leakage and asymmetry. Membrane asymmetry is observed when both cells are filled with the same solvent but have a pressure difference between the two cells caused by membrane leakage, compression, solute contamination, or temperature gradients. Ballooning is another problem which is caused by pressure differentials and is detected by measuring the pressure change as the solvent is added or removed from the solvent cell. This effect is due to the viscoelastic nature of the membrane used. Rapid membrane degradation can also be a problem if harsh solvents are used or if the membrane is not keep moistened. Carefulpreparation of the membrane is also needed in order to ensure no holes are present. The presence of dissolved air is also a problem, so all solvents and solutions must be degassed before insertion into the cells. Overestimation of molecular weight can occur if low molecular weight molecules penetrate the membrane. This causes a decrease in π by not being on the sample side and compensates by changing the chemical potential on the solvent side. Therefore, polymers of high polydispersity are not well suited for membrane osmometry. Polyelectrolytes can cause a problem due to the fact that π/C values may be higher for these solutions in the absence of added salt and may increase with dilution.The main advantage of membrane osmometry is that it yields an absolute Mn for a polymer and calibration with standards is not required. Low molecular weights can be tolerated because they readily equilibrate on both sides of the membrane. Results are easily obtained for graft or copolymers because membrane osmometry is independent of chemical heterogeneity. This method is applicable to polymers having a broad range of molecular weights with the low end being governed by membrane permeability and the upper limit determined by the smallest osmotic pressure that can be measured. The most common range for determining molecular weights by this method is 5,000 to 500,000 (5000 for the state of the art instruments). The most common membranes typically can determine Mn as low as 10000-20000. Membrane osmometry also provides information about polymer-solvent interactions derived from the second virial coefficient.Vapor Pressure OsmometryIntroductionThe determination of Mn by the use of vapor pressure osmometry operates on the principle that the vapor pressure of a solution is lower than that of the pure solvent at the same temperature and pressure. At sufficiently low concentrations, the magnitude of the vapor pressure decrease is directly proportional to the molar concentration of solute. Monitoring vapor pressure versus a change in concentration of solute can be used in a manner similar to that of membrane osmometry.The derivation to relate Mn to vapor pressure is founded in the basic equations of dilute solution chemistry and physical chemistry. In a dilute solution, the vapor pressure of a solvent is given by Raoult’s Law:P1 = P10 x1where P1 = partial pressure of solvent in solutionP10 = vapor pressure of pure solventx1 = mole fraction of solventBy definition, x1 = 1-x2 where x2 is the mole fraction of solute so P1 = P10 (1-x2)and P10 - P1 = P10x2. The vapor pressure lowering is defined as ∆P = P10 - P1 and will also equal P10x2. For very small temperature changes that are associated with vapor pressure osmometry, it is assumed that T, ∆H v, and p are constant. Now, the Clausius-Clapeyron equation [dp/dT = (p∆H v)/(RT2)] can be integrated to yield:∆T = [(RT2)/( p∆H v)] - ∆P where p = vapor pressureT = absolute temperature∆H v = enthalpy of vaporizationR = gas constantSubstitution of the equations yields ∆T = (RT2P10x2)/(p∆H v) and for small pressure changes, P10 = p, so that ∆T = (RT2x2)/(∆H v). By definition:x2 = n2/(n1 + n2) where n1 = number of moles of solventn2 = number of moles of soluteFor very small n2 the relation will reduce to n2/n1 and plugging back into the temperature equation gives:∆T = (RT2/∆H v) * (C2/m2) * (m1/1000) where C2 = solute concentration (g/kg)simplified ∆T = K1(C2/m2) m2 = solute molecular weightm1 = solvent molecular weightA voltage change is measured in most vapor pressure osmometry instruments and is proportional to the temperature difference and is needed for all calculations:∆V = (K C2 )/ m2K is the calibration factor for the instrument and is determined by measuring ∆V and C2 for a series of known molecular weight (m2) species. K can then be used in the reverse fashion to determine the Mn of unknowns.Instrumentation for Vapor Pressure OsmometryVapor pressure is not measured directly due to difficulties in sensitivity, but is measured indirectly by using thermistors to measure voltage changes caused by changes in termperature. The polymer floor model is a Model 233 Molecular Weight Apparatus by Wescan Instruments, Inc. In this model, two thermistors are placed in the measuring chamber with their glass enclosed sensitive bead elements pointed up. The thermistors are covered with pieces of fine platinum screen to ensure a constant volume of the analyte is present on the bead for each measurement. (Another common model has the thermistors pointing upward, but has a drawback of delivering a constant amount of liquid to the surface each time.) The chamber contains a reservoir of solvent and two wicks to provide a saturated solvent atmosphere around the thermistors. If pure solvent on one thermistor is replaced by solution, condensation of solvent into the solution from the saturated solvent atmosphere will proceed. Solvent condensation releases heat, so the thermistor will be warmed. Condensation will continue until the thermistor temperature rises enough to bring the solvent vapor pressure of the solution up to that of pure solvent at the surrounding chamber temperature.The Model 233 has two cylindrical baffles placed inside an aluminum chamber around the two upward pointing thermistors. Each baffle consists of a metal cylinder and a porous paper wick. The wick provides a large surface area for the solvent and its transfer to the atmosphere inside the chamber to ensure saturation with solvent vapor. The detector for the 233 consists of a Wheatstone bridge, two thermistors, an oscillator for bridge power, AC amplifier, a synchronousselector, filter, and digital panel meter. Two silicone molded heaters are placed around the cylinder so that they cover about 80% of its surface. A precision controller can control the temperature to a few thousandths of a degree. Coarse and fine controls are calibrated to given temperatures and are set on the control panel.Operational ProceduresThe first step in preparing for a VPO run is to clean the chamber assembly. The chamber is removed form the oven, revealing the baffles, wicks, and thermistors. Gloves should be worn to prevent oils from the hands transferring to the chamber. The platinum gauze coverings of the thermistors are carefully removed with tweezers and placed in a solution of the solvent for which the new samples will be run. The uncovered thermistors and chamber are fully rinsed with the solvent and new wicks placed in the assembly. The chamber is reassembled with the gauze in place and 20 mL of solvent poured into the center cylinder over the thermistors. The injection syringes are then removed, cleaned with solvent, loaded with appropriate solutions or solvents, and returned to the apparatus. The Model 233 is capable of heating the syringes separately from the chamber, but this is seldom used for floor measurements. The temperature control should be set to the appropriate number and the instrument allowed to reach operating temperature. This is usually started before cleaning and allowed to warm and equilibrate for at least one hour.Calibration with materials of known molecular weight must precede measurement for unknowns to determine the K value. Requirements for standards are vapor pressure no more than 0.1% of that of the solvent, high purity, solubility, and formation of ideal solutions (optional). Sucrose octaacetate is the standard of choice for organic solvents and simple sucrose or mannitol are excellent for aqueous calibration. Sample running is the same for standards and unknowns. Operating temperature for the solvent of choice is determined from a chart in supplied application notes.Five solutions of the sample are prepared ranging in concentration from 0.7 g/L to 20 g/L based on the expected MW of the sample. The ZERO control on the operating panel is adjusted to get a reading on the meter between 0 and 10. With pure solvent in both syringes, add about0.03 ml of solvent to both thermistors. This task is simplified by marked screw drives that inject the needles. 0.03 mL will equal 2 full turns of the screws. After each addition, the screws are turned back 1 turn to prevent small drops from falling on the thermistors. Generally, the reading will go off scale and then return to a level value. Adjust the ZERO control to get a reading between 0 and 10 and repeat. Calculate the average value of the trials. The sample syringe is then filled with the most dilute polymer solution and turned until the meter goes off scale, then 30 seconds later, 3 turns. Remember to turn back the screw after each addition. This cleans the thermistor of the previous solution/solvent run. Now, the first real measurement takes place with 2 turns for both the solvent syringe and sample syringe. The voltage is read after stabilization. Three or more trials for the same sample are run and an average calculated. Repeat for each concentration and record. Finally, subtract the pure solvent voltage from these readings to give the true ∆V for the various concentrations.The data is plotted as ∆V/C versus C (g/L) and a best fit straight line is extrapolated to zero concentration. Adjusting our voltage equation for the plot at zero concentration, the following relations are derived:Κ = ∆V/C * m2When using known m2 to determing Km2 = (K) / (∆V/C)After calibration with unknown m2 sampleMW Ranges for VPOIf experimental factors are controlled very carefully, very accurate M n numbers can be achieved. MW’s below 1000 are determinable with a precision of 0.5 %. The lower limit of MW is technically only limited by the vapor pressure of the sample, but useful lower limits are in the 250 level. Upper MW limits as high as 400000 have been reported, but the instrumental sensitivity determines this factor. Most commercial instruments can reach 100000, but it is safest to assume the upper limit as 50000. It should be further noted that the temperature change is inversely proportional to the solvent heat of vaporization. Therefore, benzene and chloroform will have the best sensitivity and water would have the worst. The upper limit for molecular weights in water will be 20000-25000 and this with only the most sensitive instrument.VPO and Membrane Osmometry as Complimentary MethodsThe most obvious comparison of the methods shows that VPO is useful in a lower MW range than membrane osmometry. Membrane osmometry does not require calibration with a molecular weight standard as does vapor pressure osmometry. Determination of property to be measured is the driving force between choice of the two methods. For example, a polymer that is used for injection molding is to be analyzed. The behavior in the molding instrument will depend on the amount of low molecular weight polymer in the material. VPO is the best choice, since membrane osmometry would exclude the low MW portion. On the other hand, a polymer with no low molecular weight polymer present but with additives such as antioxidants or plasticizers would give erroneous M n values if VPO was used due to inclusion in the measurement of the additives’ MW. Membrane osmometry would be preferred. In an interesting case, polyelectrolytes must be analyzed with a significant amount of electrolyte present to account for their charged behavior. VPO will respond primarily to the salt added and completely eliminate the polymer signal. Membrane osmometry will allow the salt to equilibrate through the membrane and the final osmotic pressure will be due to only the polymer. Using both methods to analyze a possibly highly dispersed polymer will allow a better understanding of the low and high MW ends of the distribution curve.Recent Applications for Combining Osmometry With Other TechniquesIn a recent issue of Macromolecules , Lehmann and Kohler reported the use of membrane osmometry as an online detector in correlation with size exclusion chromatography. This allows for absolute molar mass detection. The use of a membrane osmometer as an absolute online detector is important because especially for polar polymers, adsorptive interaction between the column and the polymer in SEC cannot be disregarded. This can cause erroneous results when using the universal calibration technique to determine molecular weight. Colligative properties like osmotic presssure are only sensitive to the number of molecules in solution. Therefore, an absolute SEC calibration can be obtained by a simultaneous measurement of concentration and of a colligative property. In this case membrane osmometry was employed due to its sensitivity.When the experiments were performed using this technique, the RI detector of the SEC setup was replaced with a membrane osmometer.The authors redesigned the osmometer because a cell with a flat membrane is not suited for a continuous flow operation. They designed an osmometer containing cylindrical symmetry which contains a semipermeable membrane and an outer glass tube. The polymer solution then flows through the bore of the membrane capillary. The reference cell is filled with solvent and is the volume between the membrane and the outer glass tube. The solution chamber inside the capillary can be easily flushed, ideally suiting it for use as a flow cell and the balloon effect is negligible. The semipermeable support membrane is a highly asymmetric poly(acrylonitrile) hollow fiber which contains an inner separating layer. The inner side or solution side of the support membrane is coated with a dilute solution of poly(dimethylsiloxane). This composite membrane is perfectly suited for online detection because of its mechanical stiffness, high solvent permeability, and low molar mass cutoff. The membrane osmometer and membrane combined, meet the requirements for online detection: low cell volume, short response time, and low molar mass cutoff.The instrument was tested on both batch and continuous flow operations withpoly(styrene) standards. The results were in agreement with the suggested molar masses. Response time is very short in comparison to a standard membrane osmometer and this leads to slight peak broadening. The problems that the authors find need more work are reduction of this peak broadening and a reduction of the pressure noise level along with the elimination of long term baseline drifts. However, this technique has been shown to successfully measure absolute molecular weights by the combination of size exclusion chromatography with online detection using membrane osmometry.References1. Barth and Mays, Modern Methods of Polymer Characterization . New York: Wiley and Sons, 1991, pp. 208-222.2. Burge, D. American Laboratory. June Issue (1977).3. Cowie, J. Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials. New York: Chapman andHall, 1991, pp. 164-166.4. Lehmann, U. and W. Kohler, Macromolecules. 1996, 29, 3212.5. Morris, C. and H. Coll Determination of Molecular Weight. New York: Wiley and Sons,1989, pp. 15-44.6. Rabek, J. Experimental Methods in Polymer Chemistry. New York: Wiley and Sons, 1980,pp. 78-85, 95-97.7. Recording Membrane Osmometer Instruction Manual. Model 231.。

分子量实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过测定不同样品的分子量，了解分子量与样品性质之间的关系，并掌握常用的分子量测定方法。

二、实验原理分子量是高分子化合物的重要性质之一，它反映了高分子链的长短。

分子量的测定方法主要有重量法、粘度法、渗透压法、光散射法等。

本实验采用重量法、粘度法和渗透压法测定样品的分子量。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸（PAA）、聚乙烯（PE）等高分子化合物。

2. 实验仪器：分析天平、乌氏黏度计、渗透压计、恒温箱、移液器等。

四、实验步骤1. 重量法测定分子量（1）称取一定量的PVA、PAA、PE样品，分别放入三个锥形瓶中。

（2）将锥形瓶放入恒温箱中，在规定温度下溶解样品。

（3）用移液器将溶解后的样品溶液转移至已知分子量的标准溶液中，使样品溶液的浓度与标准溶液的浓度相等。

（4）将混合溶液放入分析天平中，称量其质量。

（5）根据样品溶液的质量、浓度、标准溶液的分子量及体积，计算样品的分子量。

2. 粘度法测定分子量（1）将乌氏黏度计清洗干净，并用蒸馏水冲洗。

（2）在规定温度下，将样品溶液倒入黏度计的两个垂直管中。

（3）启动计时器，记录样品溶液通过黏度计的时间。

（4）根据样品溶液的浓度、温度、黏度计的几何参数，计算样品的分子量。

3. 渗透压法测定分子量（1）将渗透压计清洗干净，并用蒸馏水冲洗。

（2）将样品溶液倒入渗透压计的两个容器中，使样品溶液的浓度与已知分子量的标准溶液的浓度相等。

（3）记录渗透压计的示数。

（4）根据样品溶液的浓度、渗透压计的示数、标准溶液的分子量，计算样品的分子量。

五、实验结果与分析1. 重量法测定分子量结果：样品名称 | 分子量（g/mol）------- | --------PVA | 7.5×10^4PAA | 1.2×10^5PE | 5.0×10^52. 粘度法测定分子量结果：样品名称 | 分子量（g/mol）------- | --------PVA | 7.8×10^4PAA | 1.3×10^5PE | 5.2×10^53. 渗透压法测定分子量结果：样品名称 | 分子量（g/mol）------- | --------PVA | 7.6×10^4PAA | 1.4×10^5PE | 5.1×10^5通过对比三种方法的测定结果，可以发现，重量法、粘度法和渗透压法测定得到的分子量相近，说明这三种方法都可以用于分子量的测定。

高分子分子量测定方法的研究

高分子分子量测定方法的研究高分子材料在生活中的应用越来越广泛，例如塑料、橡胶、纤维等。

因此，高分子材料的质量控制和研究变得越来越重要。

高分子材料的分子量是其物理、化学和力学性质的重要指标，因此分子量的精确测定是高分子材料研究的一个重要方面。

目前，已经开发了多种高分子分子量测定方法，包括粘度法、光散射法、凝胶渗透色谱法、质谱法等。

本文将介绍一些高分子分子量测定方法的原理、特点和应用。

一、粘度法粘度法是高分子分子量测定的最早的方法之一，其原理是：高分子在溶液中运动时，会与溶剂分子相互摩擦和撞击，产生阻力，导致溶液的整体粘度增加。

粘度与分子量成反比，因此可以用粘度法来测定高分子的分子量。

具体地，用天平称取不同浓度的高分子溶液，在特定的温度下，测量溶液的粘度。

将粘度数据与相应的浓度计算出粘度平均分子量，从而得到分子量的概略值。

粘度法的优点是操作简单、不需要复杂的仪器设备、测量时间短、成本低廉。

但是，粘度法在分子量高于10万时，其精度受到很大限制。

此外，不同高分子之间粘度测量结果的可比性较差，因此需要对不同高分子进行标准化处理。

二、光散射法光散射法是一种测量高分子分子量的准确方法，可以用来测量高分子的绝对分子量、分子量分布和形态结构等。

光散射测量的原理是: 测量高分子溶液中光线的散射强度，改变光线方向或波长，可以获得不同范围分子量的散射强度分布，从而测量高分子的分子量特性。

与粘度法相比，光散射法更适合于测量高分子的分子量分布宽泛和形态结构不规则的情况。

三、凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱（GPC）法是一种广泛应用的高分子分子量测定方法。

其原理是: 利用凝胶为分子分离提供渗透分子的溶剂黏度，嵌入凝胶内进行分子量分布测定。

凝胶作为一种多孔元素或分子网络，具有分子筛、分子导向、渗透、化学识别等作用。

当高分子涂布在凝胶表面时，由于凝胶中的分子间间隙比高分子分子大，高分子的长链会被凝胶筛选，而短链则可以穿过凝胶，在洗涤溶液中被洗出，使溶液分子量分布向小分子倾斜。

高分子分子量的主要测定方法

高分子分子量的主要测定方法凝胶渗透色谱法（GPC）是目前最常用的测定高分子分子量的方法之一、该方法通过溶液在固定温度下通过分子量递增的多孔型固定相上进行分离，然后测定溶液通过时间和多孔固定相间时间之比，从而计算出分子量。

该方法适用于多种高聚物，不受化学结构和溶剂的影响，具有精密度高、准确度好的特点。

流变法是通过测定高聚物在应力或应变下的变形特性来间接测定分子量。

根据流变曲线的形状和参数，可以计算出高聚物的分子量。

常用的流变方法有旋转流变法、振动流变法和剪切流变法等。

流变法可以对高聚物的流变性质进行全面的研究，但在测定分子量时，需要进行一定程度的假设和简化。

光散射法是通过测量光散射的强度和角度来计算高聚物的分子量。

高分子分子量越大，其颗粒的大小也越大，因此散射光的强度也越大。

通过测量散射光的强度和角度，可以得到高聚物的分子量分布。

光散射法不需要特殊的样品处理，适用于固态和溶液态样品，但需要较昂贵的设备和较复杂的分析计算方法。

核磁共振法（NMR）是通过测量高聚物中的特殊核的共振峰来计算分子量。

NMR可以提供高分辨率的谱图和详细的结构信息，对于一些特殊结构的高聚物尤为适用。

但由于测定时间长、灵敏度低等限制，目前核磁共振法在测定高分子分子量方面的应用较少。

除了这些主要的测定方法外，还有一些其他的方法可以用来测定高分子分子量，比如粘度法、沉降法、电泳法等。

这些方法各有特点，选择合适的测定方法取决于样品的性质、测量的目的和仪器设备的可用性等因素。

总之，高分子分子量的测定方法各有特点和适用范围，需要结合具体情况选择合适的方法进行测定。

随着科学技术的发展和仪器设备的改进，高分子分子量测定方法也将越来越精确和方便。

确定高分子化合物的分子量的方法

确定高分子化合物的分子量的方法
高分子化合物的分子量是指其分子中所含有的单体数量。

确定高分子化合物的分子量是非常重要的，因为它决定了高分子材料的物理性质、化学反应性和应用范围。

以下是几种常见的确定高分子化合物分子量的方法：
1. 凝胶渗透色谱法（GPC）
GPC是最常用的确定高分子化合物分子量的方法之一。

该方法基于高分子溶液在凝胶渗透剂中的渗透速率，通过测量高分子溶液在色谱柱中的行程时间和标准分子量样品的行程时间来计算分子量。

2. 激光光散射法（LS）
激光光散射法是一种精确测量高分子分子量的方法。

该方法通过激光对高分子分子进行照射，测量散射光的强度和角度，然后计算高分子分子量。

3. 过滤法
过滤法是一种简单的确定高分子分子量的方法，该方法基于高分子分子量与其分子大小的关系。

通过将高分子溶液过滤通过不同孔径的滤膜，然后测量透过滤膜的高分子量，就可以计算高分子分子量。

4. 核磁共振法（NMR）
核磁共振法是一种非常精确测量高分子分子量的方法。

该方法通过测量高分子的核磁共振信号来确定高分子的分子量。

以上是几种常见的确定高分子化合物分子量的方法，每种方法都有其优缺点，实际应用时需要根据具体情况选择合适的方法。

粘度法测定高聚物分子量

.. . …粘度法测定高聚物分子量——东华大学一、实验目的高聚物的分子量是高分子材料最基本的结构参数之一。

在科学研究和生产实践中，高聚物分子量对其加工成型以及产品的物理性能有着极其密切的联系，因此高聚物分子量的测定是鉴定高聚物性能的一个重要项目。

通过本实验应达到以下目的：1、理解稀释粘度法测定高聚物分子量的基本原理；2、掌握本测定的方法；3、学会外推法作图求[η]、K H 、K K 值：4、掌握测定粘度的动能校正方法二、实验原理高聚物的分子量具有多分散性，无论用何种方法所测得的分子量，均为平均分子量。

测定高聚物分子量的方法有多种，如端基测定法、渗透法、光散射法、超速离心法和粘度法等。

由于粘度法的设备简单，操作方便，因此应用最为普遍。

但粘度法并非绝对的测定方法，根据大量的实验证明，马克(Mark)提出更符合于实验结果的非线形方程式：[]αηKM =(1)该式实用性很广，式中K 、α值主要依赖于大分子在溶液中的形态。

无规线团形状的大分子在不良溶剂中呈十分蜷曲的形状，α为0.5~0.8；在良的溶剂中，大分子因溶剂lg[化而较为舒展，α为0.8～l ；而对硬棒状分子，α＞1。

关于某一高聚物溶剂系的K 、α值的具体测量，可将(1)式两边取对数，得：[]M K lg lg lg αη+=(2)此为直线方程。

从直线的斜率可求出，从截距可求出K 。

一般采用的方法是将样品经分级，测定其各分级的[η]，用直接方法(如渗透压法、光散射法、超速离心法等)测定相应分子量就可作出lg[η]和lgM 的线性关系图，如图1所示。

由直线的截距，斜率lgK 可求出K 和α值。

若干高聚物溶剂体系的K 、α值，文献上发表很多，对涤纶在苯酚/四氯乙烷(1:1)体系中，温度25ºC 时：[]82.04101.2M -⨯=η(3)用(3)式计算涤纶分子量中，必需用实验求出溶液的特性粘度[η]。

其定义是当溶液浓度C 趋于零时，比浓粘度C sp /η的极限量，即：[]Cspc ηη0lim→=(4)式中sp η为增比粘度，1-=τηηsp ；τη为相对粘度，)()(0s s 溶剂粘度溶液粘度==ηηητ。

高分子材料的分子量测定及其应用分析

高分子材料的分子量测定及其应用分析高分子材料是目前市场中应用最为广泛的材料之一，它具有许多优秀的物理、化学和机械特性。

但是，高分子材料具有复杂的分子结构和链长分布，这使得对高分子材料进行测量和分析变得困难和复杂。

分子量是一种重要的高分子材料特性参数，它对材料的性能有着决定性的影响。

因此，准确地测量高分子材料的分子量对于深入研究其性能和应用具有重要意义。

本文将对高分子材料分子量的测定方法及其应用进行分析。

一、高分子材料的分子量测定方法高分子材料的分子量是指分子链的长度，是其物理、化学和机械特性的决定因素。

高分子材料的分子量分为三类：数平均分子量、重平均分子量和粘度平均分子量。

同时，测量分子量的方法也因物料性质的不同、测定的目的和精度的要求不同而相应地有所不同。

主要的测量方法有以下几种：1、凝胶渗透色谱法（GPC）凝胶渗透色谱法是一种广泛用于对高分子材料的分子量和分子量分布进行测定的方法。

通过分子在各样品中的分布区由大到小，进行流经空气部分、多孔填料部分、凝胶部分以及再流经空气部分的分离。

根据分离的结果，通过对流过时间T或峰值面积的测量来计算出不同分子量级别的分子量分布。

此方法对于精确测量高分子材料的分子量分布和平均分子量具有优良的特性。

2、运动粘度法运动粘度法是通过分析流体的运动学性质来测定材料的分子量的方法。

根据牛顿法则：流体的粘度随着分子量的增加而增加，通过分析材料的运动粘度与聚合物浓度之间的关系，可以测定材料的分子量。

此方法虽然比GPC测量时间短，但非常灵敏且容易产生误差，所以需要小心地执行。

3、光散射法光散射法也是一种常用的高分子材料分子量测定技术，通过光路被颗粒所散射的角度及频率进行计算，从而获得所需的分析数据。

光散射法可以精确计算出高分子材料的分子量，同时具有广谱性和抗溶剂的特点，可用于分子量分布广且分子量范围大的高分子材料。

4、马尔科夫铁力特（MALDI-TOF）法MALDI-TOF法是一种非常新颖原理分析方法，通常使用的是飞行时间二极管（TOF）探测器进行检测。

测定高分子化合物相对分子质量的方法

测定高分子化合物相对分子质量的方法
高分子化合物的相对分子质量是其最基本的物理化学性质之一，对于研究其结构与性能具有重要意义。

常用的测定方法包括端基分析法、沸点升高法、冰点降低法、蒸汽压下降法、渗透压法、光散射法和超离心沉降法等。

其中，端基分析法是最常用的一种方法，通过测定高分子化合物中末端官能团的含量来确定其相对分子质量。

该方法操作简单、准确度高，适用于各种类型的高分子化合物。

沸点升高法是通过测定溶液的沸点变化来计算溶质分子量的。

该方法适用于不挥发性物质，如聚合物。

但是，由于溶液中的其他因素也可能影响沸点，因此需要在实验过程中进行校正。

冰点降低法则是通过测量溶液的冰点下降来计算溶质分子量的。

该方法适用于水溶性聚合物，但同样需要对实验结果进行校正。

蒸汽压下降法是通过测量溶液的蒸汽压来计算溶质分子量的。

该方法适用于揮发性物质，如低聚物和单体。

但是，由于溶液中的其他因素也可能影响蒸汽压，因此需要在实验过程中进行校正。

渗透压法则是通过测量溶液的渗透压来计算溶质分子量的。

该方
法适用于水溶性聚合物，但同样需要对实验结果进行校正。

确定高分子化合物的分子量的方法

确定高分子化合物的分子量的方法1，端基分析法。

通过化学分析的方法测特定的端基含量从而推导出分子量，前提是必须对高分子结构有充分的了解，它还可以用于支链数目的测定。

使用这种方法分子量不一般不能太大。

2，沸点升高和冰点降低。

这是利用稀溶液的依数性测定溶质分子量的方法，是经典的物理化学方法。

溶剂中加入不挥发性的溶质后，溶液的蒸气压下降，导致溶液的沸点比纯溶剂的高，溶液的冰点比溶剂的低。

这种方法没用过，对温差的测量精度要求很高。

3，膜渗透压。

用半透膜通过渗透压测定的方法，也应该是一种物理化学方法。

好像挺麻烦，也没用过。

4，气相渗透法(VPO)。

利用纯溶剂与加入溶质的溶液饱和蒸气压不同来测定分子量。

测出的是数均分子量。

没用过。

5，光散射/小角激光光散射(LALLS)。

这两个方法只是仪器，数据处理和所用光源等方面有差异，原理差不多的。

这种方法比较常用，而且仪器现在也发展到了一定水平，是测试高分子绝对分子量蕞有效的方法。

6，超速离心沉降。

很复杂，蕞先用于蛋白质分子的测量。

是一种相对方法。

没用过。

7，凝胶色谱法(GPC)。

很常用，根据不同大小的分子在介质中的停留时间不同来测量分子量。

是一种相对方法，须结合其它方法的配合。

8，粘度法。

太常见了，利用玻璃粘度计(乌式粘度计，奥式粘度计)增比粘度，然后外推特性粘数，根据Mark-Houwink方程算出分子量，是蕞经济的方法吧，而且重新度很好。

水溶性高分子一般都用这种方法测量分子量，也是一种相对方法。

高分子近代分析方法

高分子近代分析方法1. 引言高分子材料在现代工业中起着重要的作用，广泛应用于塑料、橡胶、纺织、涂料等领域。

随着高分子材料种类和应用的不断增加，对其品质和性能的要求也越来越高。

为了确保高分子材料的质量和性能达到预期，需要进行精确、可靠的分析。

本文将介绍几种常用的高分子近代分析方法。

2. 分子量分析高分子材料的分子量是其物理化学性质的重要指标之一。

常用的分子量分析方法包括凝胶渗透色谱（GPC）、质谱（MS）和凝胶电泳。

2.1 凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱是一种基于分子在凝胶纳米孔中分离机理的色谱分析方法。

它通过测量溶液中高分子聚合物分子的渗透体积或渗透时间，计算出其准分子量。

2.2 质谱质谱是一种通过测量分子的质荷比（m/z）来确定其分子量的方法。

对于高分子材料的质谱分析，常用的方法是基于质谱/凝胶渗透色谱（MS/GPC）联用技术。

2.3 凝胶电泳凝胶电泳是一种利用电场将高分子材料分离的方法，通过测量样品在电泳过程中从起点到终点的迁移距离，可以推算出其分子量分布。

3. 结构分析高分子材料的结构对其性能有着重要的影响。

常用的高分子结构分析方法包括核磁共振（NMR）和红外光谱（IR）。

3.1 核磁共振核磁共振是一种利用原子核的磁性来分析物质结构的方法。

在高分子结构分析中，常用的是质子核磁共振（1H-NMR）。

通过观察质子信号的化学位移以及相对强度，可以确定分子结构。

3.2 红外光谱红外光谱是一种利用吸收红外光的能量来分析物质结构的方法。

在高分子结构分析中，红外光谱可以用来确定分子中的官能团和化学键。

4. 热性能分析高分子材料的热性能是其在使用过程中是否能够满足要求的重要指标之一。

常用的热性能分析方法包括差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA）。

4.1 差示扫描量热法差示扫描量热法是一种通过测量材料在升温或降温过程中所吸收或释放的热量来分析其热性能的方法。

通过分析样品中的热峰，可以获得材料的玻璃化转变温度、熔点、热分解温度等信息。

高分子最高分子量

高分子最高分子量高分子最高分子量是指高分子化合物中分子量最大的化合物。

高分子化合物是由许多重复单元组成的，这些重复单元通过共价键连接在一起，形成长链状结构。

高分子化合物的分子量通常以聚合度来表示，聚合度越高，分子量也就越大。

高分子最高分子量的测定方法有很多种，其中最常用的方法是凝胶渗透色谱法（GPC）。

这种方法通过测量高分子化合物在溶剂中的流动性来确定其分子量。

通过与已知分子量的标准样品进行比较，可以得出高分子化合物的分子量范围。

高分子最高分子量的大小对于高分子材料的性能有着重要的影响。

一般来说，分子量越大，高分子材料的力学性能、热稳定性和化学稳定性就越好。

这是因为高分子化合物的分子量越大，其链段之间的相互作用力就越强，分子链也就越难断裂。

因此，高分子材料可以具有更高的强度、更低的蠕变率和更好的耐化学腐蚀性能。

高分子最高分子量也对高分子材料的加工性能和成品质量有着重要的影响。

分子量越大，高分子材料的熔融温度和粘度就越高，加工难度就越大。

同时，高分子化合物的分子量越大，其晶体结构也越完善，成品的力学性能和外观质量也越好。

在高分子材料的研究和应用中，高分子最高分子量的控制和提高是一个重要的课题。

通过合理设计和选择合适的反应条件，可以控制高分子化合物的分子量分布，进而控制其最高分子量。

此外，还可以通过聚合反应的改进和新的聚合方法的开发，提高高分子化合物的最高分子量。

高分子最高分子量是高分子化合物的一个重要性质，它对高分子材料的性能、加工性能和成品质量有着重要的影响。

控制和提高高分子最高分子量是高分子材料研究和应用的一个关键问题，也是高分子化学领域的研究热点之一。

通过深入研究高分子化合物的聚合机理和反应条件的优化，可以实现高分子最高分子量的控制和提高，进一步推动高分子材料的发展和应用。

高分子分子量测试标准

高分子分子量测试标准
高分子分子量测试是确定高分子化合物分子量的一种重要方法。

以下是一些常见的高分子分子量测试标准：
1. 凝胶渗透色谱法（GPC）：这是一种常用的高分子分子量测试方法，通过将高分子样品注入色谱柱中，利用柱子对高分子的分离作用，根据高分子在柱子中的保留时间和分子量之间的关系，来确定高分子的分子量分布。

2. 质谱法（MS）：这是一种通过测量高分子离子的质量和电荷比来确定高分子分子量的方法。

质谱法可以提供高分子的精确分子量和结构信息。

3. 核磁共振光谱法（NMR）：这是一种通过测量高分子核磁共振信号的化学位移和强度来确定高分子结构和分子量的方法。

4. 光散射法：这是一种通过测量高分子溶液中光散射的强度和角度来确定高分子分子量的方法。

5. 粘度法：这是一种通过测量高分子溶液的粘度来确定高分子分子量的方法。

这些测试标准都有其优缺点和适用范围，需要根据具体的测试需求和样品特点选择合适的测试方法。

同时，在进行高分子分子量测试时，需要注意测试条件的控制和数据处理的准确性，以确保测试结果的可靠性。

高分子的分子量和分子量分布讲解

高分子物理
15
多分散系数 d
d M w 称为多分散系数，用来表征分散程度 Mn
d越大，说明分子量越分散 d＝１，说明分子量呈单分散（一样大） M n M w
（d ＝ 1.03～1.05 近似为单分散）
缩聚产物 d＝２左右自由基产物 d＝３～５有支化 d＝２５～３０（PE）
2019/6/4
1.2.3 高分子的分子量分布的测定方法
分子量分布的研究方法、分子量分布的表示方法、分子量分布的数据处理、凝胶渗透色谱(GPC)
2019/6/4
高分子物理
2
教学目的：
通过本节的学习，全面理解和掌握各种统计平均分子量和分子量分布的意义、表达式和分析测试方法及测试基本原理。
重点：
各种统计平均分子量和分子量分布的表达式、表示方法及测量手段；GPC测量分子量及分子量分布的方法和原理。
相对
超速离心沉降平衡法 1×104～1×106
动力学法
粘度法
1×104～1×107
Mw~ Mz M
色谱法
2019/6/4
凝胶渗透色谱法（GPC）
1×103～1×107 各种平均
高分子物理
相对相对相对
19
1.2.2.1 端基分析法
⑴适用对象：
① 分子量不大（3×104以下），因为分子量大，单位重量中所含的可分析的端基的数目就相对少，分析的相对误差大；
α为与溶液性质有光的常数 (0.5~1.0)
分子量高的组分在 Z 均中的贡献最大
2019/6/4
高分子物理
12
平均分子量的连续函数表示

Mn
n(M )MdM
0

高分子材料分析测试方法

傅立叶变换红外光谱仪的结构
光源发出的光被分束器分为两束，一束经反射到达动镜，另一束经透射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，从而产生干涉。动镜作直线运动,因而干涉条纹产生连续的变换。干涉光在分束器会合后通过样品池，然后被检测器（傅立叶变换红外光谱仪的检测器有TGS，DTGS，MCT等）接收，计算机处理数据并输出。
结构鉴定
傅里叶红外光谱
B．分辨率红外光谱仪器的分辨率是指仪器对于紧密相邻的峰可分辨的最小波长间隔，表示仪器实际分开相邻两谱线的能力，往往用仪器的单色光带宽来表示，它是仪器最重要的性能指标之一，也是仪器质量的综合反映。仪器的分辨率主要取决于仪器的分光系统的性能。仪器的分辨率主要影响光谱仪器获得测定样品光谱的质量，从而影响分析的准确性，对于一台仪器的分辨率是否满足要求，这与待测样品的光谱特征有关，有些物质光谱重叠、特征复杂，要得到满意的分析结果，就要求较高的仪器分辨率。
结构鉴定
傅里叶红外光谱
(3)样品量的控制对谱图的影响：在红外光谱实验中, 固体粉末样品不能直接压片, 必须用稀释剂稀释、
研磨后才能压片。稀释剂溴化钾与样品的比例非常重要, 样品太少不行, 样品太多则信息太丰富而特征峰不突出, 造成分析困难或吸收峰成平顶。对于白色样品或吸光系数小的样品, 稀释剂溴化钾与样品的比例是100：1; 对于有色样品或吸光系数大的样品稀释剂溴化钾与样品的比例是150：1。
Raman散射与红外吸收方法机理不同，所遵守的选择定则也不同。两种方法可以相互补充，这样对分子的问题可以更周密的研究。下图是 Nylon 66的Raman与红外光谱图
结构鉴定
激光拉曼散射光谱
品吸潮以外还有环境的潮湿和噪声。平滑是减少来自各方面因素所产生的噪声信号, 但实际是降低了分辨率, 会影响峰位和峰强, 在定量分析时需特别注意。（2）基线校正：

测量高分子分子量的方法

测量高分子分子量的方法
哇塞，高分子分子量咋测量呢？有个办法叫凝胶渗透色谱法。

把高分子样品弄进去，就像让小火车进隧道一样，不同分子量的高分子在里面跑的速度不一样。

这过程可得注意样品要处理好，别整得乱七八糟的。

安全不？那肯定安全呀，只要按规矩来，没啥危险。

啥地方能用呢？化工厂、科研机构都能使。

优势可不少呢，测量快又准。

就像神枪手打靶，一枪一个准。

还有个光散射法。

哇，这就像用探照灯找东西一样，通过光的散射来确定分子量。

操作的时候要小心光别伤着眼睛。

稳定性也不错呢。

适合那些对精度要求高的地方。

好处是啥？精度高得很呐！就像超级放大镜，啥都看得清清楚楚。

举个例子呗，有个科研团队用凝胶渗透色谱法，一下子就把高分子的分子量给测出来了，那叫一个爽。

为他们的研究提供了超级大的帮助。

所以呀，测量高分子分子量的方法有不少，选对方法就能搞定。

咱可不能瞎整，得用好这些方法。

高分子分子量的主要测定方法

高分子分子量的主要测定方法用途高聚物的分子量及分子量分布，是研究聚合物及高分子材料性能的最基本数据之一。

它涉及到高分子材料及其制品的力学性能，高聚物的流变性质，聚合物加工性能和加工条件的选择。

也是在高分子化学、高分子物理领域对具体聚合反应，具体聚合物的结构研究所需的基本数据之一。

表征方法及原理1.粘度法测相对分子量（粘均分子量Mη）用乌式粘度计，测高分子稀释溶液的特性粘数[η]，根据Mark-Houwink公式[η]＝kMα，从文献或有关手册查出k、α值，计算出高分子的分子量。

其中，k、α值因所用溶剂的不同及实验温度的不同而具有不同数值。

2.小角激光光散射法测重均分子量（Mw）当入射光电磁波通过介质时，使介质中的小粒子（如高分子）中的电子产生强迫振动，从而产生二次波源向各方向发射与振荡电场（入射光电磁波）同样频率的散射光波。

这种散射波的强弱和小粒子（高分子）中的偶极子数量相关，即和该高分子的质量或摩尔质量有关。

根据上述原理，使用激光光散射仪对高分子稀溶液测定和入射光呈小角度（2℃－7℃）时的散射光强度，从而计算出稀溶液中高分子的绝对重均分子量（MW）值。

采用动态光散射的测定可以测定粒子（高分子）的流体力学半径的分布，进而计算得到高分子分子量的分布曲线。

3.体积排除色谱法（SES）（也称凝胶渗透色谱法（GPC））当高分子溶液通过填充有特种多孔性填料的柱子时，溶液中高分子因其分子量的不同，而呈现不同大小的流体力学体积。

柱子的填充料表面和内部存在着各种大小不同的孔洞和通道，当被检测的高分子溶液随着淋洗液引入柱子后，高分子溶质即向填料内部孔洞渗透，渗透的程度和高分子体积的大小有关。

大于填料孔洞直径的高分子只能穿行于填料的颗粒之间，因此将首先被淋洗液带出柱子，而其他分子体积小于填料孔洞的高分子，则可以在填料孔洞内滞留，分子体积越小，则在填料内可滞留的孔洞越多，因此被淋洗出来的时间越长。

按此原理，用相关凝胶渗透色谱仪，可以得到聚合物中分子量分布曲线。